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一种基于双极型的大电流LDO稳压器设计

宋绮钰  
【摘要】:在科学技术迅速发展的今天,电子产品的需求量越来越大,消费者对产品的要求也在不断的提高,尤其是在延长使用时间的问题上,这样对产品使用的稳压器就提出了新的挑战。在经过几代稳压器的发展后,LDO线性稳压器成为了电源管理领域中重要的发现之一,其压差在不断的减小,芯片的面积也在不断的减小。与前几代稳压器相比,LDO还有电源转换效率高、集成度高、可靠性高、功耗低和噪声低等特性。 本文主要是设计了一种基于2μ m的双极型工艺的LDO线性稳压器,设计过程中使用的软件主要是Cadence软件,它既可以用来设计也可以用来仿真。这一设计最主要的特点就是输出电流大和电路稳定性高。LDO线性稳压器的输入电压范围为2.3V-6V,输出电压的典型值为2.5V,还可以通过改变反馈采样电阻的阻值来改变输出电压的大小。在最大输出电流是5A时,输入输出压差约500mV。电路的调整管用的是超β的PNP管,这样就可以驱动大电流。由于采用的是双极型工艺,所以电路具良好的稳定性,可以在比较大的温度范围内正常工作。此外,该电路的过温保护电路和过流保护电路使得芯片免于温度过高和输出电流过大的损伤。 在本设计中首先对LDO的发展过程进行简单介绍;其次介绍了LDO稳压器的基本原理和在设计时需要满足的参数指标;然后设计了电路中的各个主要模块,对其工作过程进行了详细的分析,运用Cadence仿真软件对各个模块进行仿真,给出了最后的仿真结果,与制定的参数比较都符合要求;在对各个主要电路模块设计完成后,对整体电路的性能进行了仿真,仿真结果显示各项参数均达到了要求;最后,绘制版图,要遵照版图设计规则,绘制完成后对整个版图进行DRC和LVS检查,确保版图没有错误的地方。


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